CXAC85280AL 集成电网过零与母线电压检测的非隔离恒压驱动芯片
内置整流桥 · 集成VCC电容 · 固定5V输出 · 智能检测输出 · ASOP-7封装

更新时间：2026年4月 | 产品型号：CXAC85280AL | 嘉泰姆电子 (JTM-IC)

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAC85280AL 是一款超高集成度的开关电源驱动芯片，适用于全电压 85~265VAC 输入的 Buck、Buck-Boost 等非隔离变换器拓扑。这颗芯片的独特之处在于它不仅是一颗电源芯片——它内部集成了 1600V 整流二极管、550V 高压 MOSFET、续流二极管、反馈二极管、VCC 电容和输出电压采样电阻，同时还集成了 电网电压过零检测和母线电压检测电路，可通过 Zero 和 HVDc 引脚直接向 MCU 输出精准的过零信号和母线电压信号。固定输出 5V/150mA，无需任何外部 VCC 电容和环路补偿。采用 ASOP-7 封装，特别适合需要电网同步或电压监测的智能小家电、IoT 设备及智能照明等应用。

1. 产品概述与核心优势

CXAC85280AL 是目前集成度最高的非隔离辅助电源方案之一。它将传统方案中需要多个分立元件实现的功能全部集成在一颗 ASOP-7 封装内：交流输入只需连接到 ACin 引脚，内部 1600V 整流桥完成整流；Bus 引脚外接母线电容即可得到直流母线电压；芯片内部集成 550V MOSFET 和续流二极管，Vo 引脚直接输出 5V 恒压。更独特的是，芯片内置了电网过零检测模块和母线电压检测模块——Zero 引脚输出的方波信号在电网电压过零时刻发生翻转，HVDc 引脚输出 1/210 比例的母线电压信号，可直接送入 MCU 的 ADC 或 GPIO 进行采样。这使得 CXAC85280AL 不仅是一颗电源芯片，更是一个集成了智能感知能力的系统级解决方案。

2. 主要特点与技术亮点

• 集成 1600V 整流二极管，ACin 引脚可直接接入交流市电
• 集成 550V 高压 MOSFET，导通电阻典型值 25.5~35Ω
• 集成续流二极管（600V/300mA）和反馈二极管
• 集成电网电压过零检测：Zero 引脚输出方波，下降沿对应过零时刻
• 集成母线电压检测：HVDc 引脚输出 1/210 分压信号，内置 4.5V 钳位
• 集成 VCC 电容，无需任何外部 VCC 电容
• 固定 5V 输出，内部集成采样电阻，无需外部反馈分压电阻
• 多模式控制（PWM+PFM 混合）：满载 45kHz，轻载降频至 0.7kHz
• 内置软启动，限流阶梯上升（50% → 100%）
• 输出过载保护（OLP）：Vo 电压低于 2.6V 持续 2048 周期触发
• 反馈开路保护：Vo 引脚异常时触发保护
• 自动重启：保护后间隔 1.2s 自动恢复
• 迟滞过温保护（OTP）：150℃ 关断，40℃ 迟滞
• ASOP-7 封装，体积紧凑，集成度业界领先

3. 引脚封装与说明

CXAC85280AL 采用 ASOP-7 封装，引脚定义如下：

图1. CXAC85280AL 引脚封装图 (ASOP-7)
[ 封装外形示意图 ] 详细尺寸请参见数据手册机械图部分。

4. 内部功能框图与工作原理

图2. CXAC85280AL 内部功能框图
[ 内部功能模块 ] 包含 1600V 整流桥、550V MOSFET、续流/反馈二极管、VCC 电容、电流采样、电压反馈、过零检测、母线检测、PWM/PFM 控制器、保护逻辑等。

高压启动与自供电

CXAC85280AL 集成高压启动与自供电电路，无需外部 VCC 电容。系统上电后，交流市电经内部整流桥在 Bus 引脚建立母线电压。当母线电压达到约 40V 时，内部高压启动电路通过 Bus 引脚对内置 VCC 电容充电。当 VCC 电压达到启动阈值约 11V 时，芯片开始工作。MOSFET 关断期间，自供电电路通过 Bus 引脚持续为内置 VCC 电容供电。当 VCC 电压降至约 5V 时触发欠压保护。

软启动与输出电压采样

芯片内置软启动功能，起始限流值为最大限流值的 50%，32 个开关周期后直接升至 100%。输出电压通过 Vo 引脚经内置反馈二极管和内部电阻分压后采样，仅在续流阶段 3μs 时进行，电感续流时间需大于 7μs。

多模式控制

CXAC85280AL 采用 PWM+PFM 混合控制模式，MOSFET 限流点和开关频率同时随负载变化：重载时两者同时升高，最高频率 45kHz、最大限流值 280mA；轻载时两者同时降低，最低频率 0.7kHz、最低限流值 110mA。这种全范围混合调制策略在保证动态响应的同时，有效降低了轻载和空载的待机功耗。

电网电压过零检测

内部过零检测模块实时探测电网电压相位。在交流电压正半周，Zero 引脚输出高电平（4.5~5.5V）；在交流电压负半周，Zero 引脚输出低电平（0~0.2V）。Zero 信号的下降沿包含主动延时补偿，建议以下降沿作为电网电压过零时刻，以获得更精准的检测效果。建议在 Zero 与 GND 引脚之间放置 1nF 贴片电容以获得更稳定的信号。

母线电压检测

内部电阻分压网络对 Bus 引脚母线电压进行 1/210 分压，通过 HVDc 引脚输出低压信号。HVDc 引脚内置 4.5V 钳位电路，可直接连接 MCU 的 ADC 输入。例如母线电压 310V 时，HVDc 输出约 1.48V。建议在 HVDc 与 GND 之间放置 1nF 贴片电容以滤除噪声。

保护功能

芯片通过 Vo 引脚检测输出状态：当 Vo 电压低于 2.6V 持续 2048 个开关周期，触发过载保护；Vo 引脚异常时触发反馈开路保护。保护触发后芯片停止开关，经 1.2s 自动重启。过温保护阈值为 150℃，恢复迟滞 40℃。

5. 极限参数与电气特性

设计时需确保不超过极限参数，以保证芯片长期可靠性。工作结温范围 -40℃ ~ 150℃。

极限参数表

关键电气参数 (Ta=25℃)

6. 典型应用电路

图3. CXAC85280AL 典型 Buck 应用电路
电路组成：交流市电直接接入 ACin 引脚 → Bus 引脚外接母线电容 → 电感连接在 Bus 与 Vo 之间 → Vo 引脚接输出电容 → ICG 与 GND 之间连接电感续流回路 → Zero 和 HVDc 引脚输出检测信号至 MCU。外围元件极少，无需整流桥、续流二极管、反馈二极管或 VCC 电容。

7. 设计指导

输出电感计算（Buck 拓扑）

CXAC85280AL 可工作于 CCM 和 DCM 模式。以 5V/150mA 应用为例，最大限流值下限 250mA，推荐开关频率 22kHz：

同时需满足空载约束和续流约束。5V/150mA 应用通常选用 1~2.2mH 电感。对效率要求不高的场合可适当提高开关频率至 30~35kHz，选用更小电感。

输出电容与假负载

输出电容推荐 220~470μF 低 ESR 电解电容。空载时芯片最低频率 0.7kHz，需外接 1~3mA 假负载稳定输出电压。

Zero 与 HVDc 信号处理建议

Zero 和 HVDc 与 MCU 之间的走线应尽量短，并远离功率回路以减少开关噪声耦合。建议在 Zero 与 GND、HVDc 与 GND 之间各放置 1nF 贴片电容进行滤波降噪。Zero 信号的下降沿为电网电压过零时刻，MCU 应以下降沿作为中断触发源或捕获基准。

8. PCB Layout 设计指南

• 安规间距：ACin 与 Bus 引脚之间为内置整流二极管，承受交流高压，走线应保留足够的爬电距离。
• Vo 走线：Vo 引脚为输出电压反馈端，应避免铺铜且远离母线、电感等高压跳变点，建议走线短而粗。
• ICG 散热：ICG 可铺铜散热，但为电压动点，铺铜面积应尽量小以减少噪声辐射，并远离交流输入端。
• Bus 散热：Bus 引脚为电压静点，建议铺铜提高散热能力，Bus 与其他引脚走线保持足够间距。
• 功率环路：母线电容、内置 MOSFET、电感形成的励磁回路面积应尽量小。
• 信号走线：Zero 和 HVDc 走线尽量短，远离功率回路，必要时加滤波电容。
• EMI 优化：交流输入端和 EMI 滤波电路远离电感等跳变点，CX 电容尽量远离储能电感。

图4. CXAC85280AL 设计实例原理图
[ 5V/150mA 完整应用电路 ] 包含输入端保护、CXAC85280AL、输出电感及电容、Zero/HVDc 信号引出。